Soluble Troger’s base-based polybenzimidazoles containing naphthalene units with improved phosphoric acid tolerance for use as high-temperature proton exchange membranes

磷酸 化学 质子 基础(拓扑) 高分子化学 有机化学 生物化学 数学分析 物理 数学 量子力学
作者
Junming Dai,Jian-Ming Zhong,Jinpeng Luo,Yu Zhang,Chunli Gong,Yinhua Wan,Yongbing Zhuang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:700: 122657-122657 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2024.122657
摘要

Most Troger's base (TB)-based polymers reported for high-temperature proton exchange membranes (HT-PEMs) exhibit low phosphoric acid (PA) tolerance due to excessive swelling in PA solution. In this work, a novel dicarboxylic acid monomer containing both naphthalene and TB units (TB-N-COOH) was successfully synthesized, and the corresponding TB-based PBI homopolymer (TB-N-HPBI) was prepared for HT-PEM fuel cells (HT-PEMFCs). In addition, naphthalene units were incorporated into TB-based PBI copolymers (TB-N-CoPBIs). The resulting TB-N-HPBI and TB-N-CoPBIs exhibited high molecular weight and excellent solubility in organic solvents (e.g., DMSO and NMP) because of the twisted TB units. The incorporated naphthalene units significantly improved the oxidative stability. More importantly, the existed naphthalene units in polymer backbones endowed the membranes with excellent PA tolerance capability because of the rigid structure and poor affinity to PA, which limited excessive swelling in 85 wt% PA solution and hence promoted acid uptake capability. Among of them, the TB-N-HPBI membranes showed ultrahigh PA uptake of 508.6%, and resulting in the proton conductivity of 201 mS cm−1 at 160 °C under non-humidity conditions, which are far superior to most reported TB-based polymer membranes. In addition, the maximum peak power density (H2/air) of 437.2 mW cm−2 was achieved. Our present work demonstrated that the incorporation of the naphthalene units into TB-based PBI significantly promoted the improvement of comprehensive performance for HT-PEMFCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桃子完成签到 ,获得积分10
1秒前
昵称完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助风中作画采纳,获得10
2秒前
孤独孤风完成签到,获得积分10
2秒前
qq小兵完成签到,获得积分10
2秒前
arrow完成签到,获得积分10
3秒前
lq完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
哇哈哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助hbydyy采纳,获得10
5秒前
hsucc发布了新的文献求助10
5秒前
完美的天空应助元谷雪采纳,获得10
5秒前
5秒前
爱丽丝敏完成签到 ,获得积分10
6秒前
心灵美芯完成签到,获得积分10
7秒前
小斯完成签到,获得积分10
7秒前
共享精神应助孙新月采纳,获得30
7秒前
洛宁完成签到,获得积分10
8秒前
meng完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
心平气和完成签到,获得积分10
9秒前
好好学习完成签到,获得积分10
9秒前
米乐时光完成签到 ,获得积分10
9秒前
拓小八完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
小刘爱科研完成签到,获得积分20
10秒前
科研通AI2S应助星辰采纳,获得10
10秒前
swordshine完成签到,获得积分10
11秒前
hahaer发布了新的文献求助10
11秒前
xyxyxyz完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
斯文败类应助Refuel采纳,获得10
13秒前
某紫完成签到,获得积分10
14秒前
子车半烟完成签到,获得积分10
14秒前
煜琪发布了新的文献求助10
14秒前
hyjhhy发布了新的文献求助10
14秒前
海森堡完成签到 ,获得积分10
14秒前
ding应助mmlikeu采纳,获得10
15秒前
16秒前
hsucc完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785077
关于积分的说明 7769993
捐赠科研通 2440590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297488
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624971
版权声明 600792